package org.example.algorithm.graph;

import java.util.*;

/**
 * 你这个学期必须选修 numCourses 门课程，记为 0 到 numCourses - 1 。
 *
 * 在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组 prerequisites 给出，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示如果要学习课程 ai 则 必须 先学习课程  bi 。
 *
 * 例如，先修课程对 [0, 1] 表示：想要学习课程 0 ，你需要先完成课程 1 。
 * 请你判断是否可能完成所有课程的学习？如果可以，返回 true ；否则，返回 false 。
 *
 * 示例 1：
 *
 * 输入：numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
 * 输出：true
 * 解释：总共有 2 门课程。学习课程 1 之前，你需要完成课程 0 。这是可能的。
 * 示例 2：
 *
 * 输入：numCourses = 2,  = [[1,0],[0,1]]
 * 输出：false
 * 解释：总共有 2 门课程。学习课程 1 之前，你需要先完成​课程 0 ；并且学习课程 0 之前，你还应先完成课程 1 。这是不可能的。
 */
public class TimetableCanFinishSolution {
    public boolean valid = true;

    public static void main(String[] args) {
        int[][] prerequisites = {{1, 0}};
        int numCourses = 2;
        TimetableCanFinishSolution solution = new TimetableCanFinishSolution();
        boolean res = solution.canFinish(numCourses, prerequisites);
        System.out.println(res);
    }

    //DFS方式
    public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        int[] visit = new int[numCourses];
        List<Integer>[] coursePre = new ArrayList[numCourses];
        Arrays.setAll(coursePre, e -> new ArrayList<>());
        for (int[] p: prerequisites) {
            coursePre[p[1]].add(p[0]);
        }
        for (int i=0;i<numCourses && valid;i++) {
            dfs(coursePre, i, visit);
        }
        return valid;
    }

    private void dfs(List<Integer>[] coursePre, int course, int[] visit) {
        visit[course] = 1;
        for (Integer item: coursePre[course]) {
            if (visit[item] == 1) {
                valid = false;
                return;
            } else if(visit[item] == 0) {
                dfs(coursePre, item, visit);
            }
        }
        visit[course] = 2;
    }

    //BFS方式
    public boolean canFinish2(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        List<Integer>[] coursePre = new ArrayList[numCourses];
        Arrays.setAll(coursePre, e -> new ArrayList<>());
        int[] coursePreCount = new int[numCourses];
        for (int[] p: prerequisites) {
            coursePre[p[1]].add(p[0]);
            coursePreCount[p[0]]++;
        }
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        for (int i=0;i<numCourses;i++) {
            if (coursePreCount[i] == 0) {
                queue.offer(i);
            }
        }
        int courseCount = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            courseCount++;
            int course = queue.poll();
            for (int item: coursePre[course]) {
                coursePreCount[item]--;
                if (coursePreCount[item] == 0) {
                    queue.offer(item);
                }
            }
        }
        return courseCount == numCourses;
    }
}
